適用於暖通空調OEM廠商的A2L冷媒偵測感知器
對於暖通空調製造商而言,A2L冷媒檢測不再只是一個附屬品。隨著設備從傳統的A1冷媒轉向低燃性A2L冷媒,偵測器已成為產品安全架構的一部分:感測器、邏輯電路、安全緩解措施、安裝位置和使用壽命可靠性等因素都至關重要。 UL 更新後的 UL 60335-2-40 要求改進了冷媒檢測系統要求,以適應不同的方法,提高穩健性和可靠性,並考慮系統生命週期內的偏差和漂移。
對於暖通空調設備製造商 (OEM) 而言,真正的問題並非僅僅是「哪種氣體感測器可以偵測冷媒?」。更重要的是「哪種冷媒偵測系統設計能夠幫助我的設備滿足產品安全要求、避免誤跳閘,並與控制平台無縫整合?」UL 將整合式冷媒偵測系統定義為:使用一個或多個固定感測器來偵測特定濃度的冷媒,並自動啟動一項或多項緩解措施的系統。
「A2L」對OEM設計意味著什麼
ASHRAE's 安全分類框架定義了子類 2L 對於最大燃燒速度為 10 公分/秒或更低因此,A2L 冷媒被視為輕度易燃物,而不是與 A3 碳氫化合物等同。
在實際的暖通空調產品開發中,這種分類會改變偵測器的要求。 UL 的低全球暖化潛值冷媒指南指出,洩漏偵測系統必須能夠啟動。 低於 LFL 的 25%。提供四倍安全係數,並且偵測系統會啟動諸如循環風扇之類的緩解裝置。德州儀器 (TI) 的 A2L 設計指南也類似地指出,冷媒偵測系統的輸出應在一定範圍內。 30秒 直接接觸 25% LFL.
由Winsen和TI共同開發: https://refrigerantsensor.com/zrt512c-r454b-4-ti-refrigerant-sensor-module/
暖通空調原始設備製造商通常針對哪些冷媒?
對於主流住宅和輕型商用暖通空調系統而言,目前最常見的A2L目標是: R32 以及 R454B產品供應商已經開始圍繞這些氣體設計冷媒專用感測器系列。
這一點很重要,因為OEM級別的A2L檢測器通常是 不會 一種通用可燃氣體部件。它通常根據設備平台中使用的冷媒或冷媒系列進行校準和指定,並包含相關的警報閾值和緩解邏輯。
A2L冷媒偵測系統在暖通空調設備中的工作原理
典型的OEM實施方案包含四個層次:
1. 固定式感測器
此感知器持續監測機櫃、氣流或可能有洩漏積聚區域的空氣狀況。 UL 指出,整合式 RDS 使用一個或多個固定式感測器,並且必須按照製造商的安裝說明安裝在 HVAC 設備內部。
2. 減災控制委員會
德州儀器 (TI) 的 A2L 緩解指南展示了感測器模組與緩解板的連接方式。根據冷媒是否存在,緩解板會根據需要執行相應的緩解措施。
3. 緩解裝置
UL表示,這些緩解措施可以包括循環風扇等設備。在實際部署的OEM產品中,此電路板還可以向樓宇管理系統發出訊號,或將設備切換到預設的散熱模式。例如,開利公司的補充指南描述了冷媒感測器如何與散熱電路板通信,一旦冷媒濃度超過爆炸下限(LFL)的預設百分比,散熱電路板就會觸發風扇運轉並向樓宇管理系統發出訊號。
4. 監督和故障處理
此檢測器是安全功能的一部分,因此感測器故障處理幾乎與洩漏檢測本身同等重要。 UL 更新後的要求明確強調了穩健性而非使用壽命,而 TI 將 A2L 緩解設計視為控制問題,而不僅僅是原始的感測問題。
HVAC OEM廠商在選擇A2L感測器時應該關注哪些方面?
冷媒特異性
選擇經過驗證,適用於您實際使用的冷媒的傳感器,例如 R32 or R454B而不是依賴模糊的“易燃氣體”說法。
響應時間
快速反應至關重要,因為緩解措施取決於早期行動。
環境補償
暖通空調設備會受到溫度、濕度、壓力和冷凝條件變化的影響。 A2L感測器可在全範圍的溫度、濕度和壓力下進行補償,並配備加熱外殼進行露點監測,以幫助防止因冷凝引起的誤報。
生命週期內的可靠性
對於原始設備製造商 (OEM) 而言,使用壽命穩定性是一個真正的成本問題,因為現場重新校準、服務呼叫和不必要的行程都會損害利潤率和品牌信任。
電氣和控制集成
OEM團隊應仔細研究供電電壓、輸出類型和繼電器/控制架構。
佈局的重要性超出了許多原始設備製造商的預期。
UL 2024 年規範指南指出,A2L 冷媒比空氣重,因此感測器位置通常選擇在洩漏冷媒可能下沉和聚集的地方附近,通常靠近… 外殼底部僅僅這一細節就對設計產生了重大影響:即使技術上很好的傳感器,如果機櫃佈局或氣流使洩漏點遠離感應區域,其性能仍然會很差。
對於原始設備製造商 (OEM) 而言,這意味著感測器選型和機械設計必須同步進行。感測器位置、風扇路徑、盤管位置、排水盤幾何形狀以及維修通道都會影響偵測器偵測到真實洩漏的速度以及誤報的頻率。 UL 也明確指出,整合式 RDS 的評估是暖通空調設備認證的一部分,而不是作為獨立的組件進行評估。
封裝式感測器模組與完整冷媒檢測系統
有些OEM廠商只需要感測器模組,因為他們已經掌握了電路板、防干擾邏輯和軟體堆疊。而其他廠商則需要一個更完整的平台,包含控制器邏輯、繼電器輸出和預先定義的警報行為。
一個實用的原則很簡單:如果您的控制團隊追求最大的靈活性,那麼一個合格的感測器模組可能就足夠了。如果您的團隊需要更快地完成合規工作並降低整合風險,那麼更完善的緩解控制器架構可能是更好的選擇。這不僅是採購決策,而是一個工程上的權衡。
常見的OEM錯誤
一個常見的錯誤是將偵測器當作通用可燃氣體感測器來選擇。 A2L HVAC 應用與冷媒的特定閾值、緩解邏輯和生命週期要求密切相關,因此,通用感測器的聲明往往會給 OEM 留下過多的驗證工作。
另一個誤解是只專注於實驗室靈敏度,而忽略了冷凝、污染物、長期漂移和現場故障處理。丹佛斯強調避免露點,以及內華達納米公司宣稱的自我檢測和抗毒物性能,都反映了同一個事實:暖通空調機櫃並非潔淨的實驗室環境。
第三個誤解是將感測器位置視為後期才考慮的機械細節。 UL關於冷媒在機櫃底部附近積聚的指導意見表明,感測器位置從一開始就需要納入機櫃和氣流設計。
Winsen A2L感測器
常見問題
什麼是A2L冷媒檢測感知器?
它是一種固定式氣體感測器或感測器模組,用於 HVAC 設備中,以檢測特定濃度的輕度易燃 A2L 冷媒,並支援適用安全標準要求的緩解措施。
為什麼暖通空調設備製造商需要A2L感知器?
由於A2L冷媒具有輕微的可燃性,UL指南要求冷媒偵測系統在低於該溫度時啟動。 25% 的 LFL 並支援採取緩解措施,例如風扇運轉。
HVAC OEM A2L 檢測中最常用的冷媒有哪些?
在暖通空調領域,最常見的例子是: R32 以及 R454B這些正是丹佛斯 DST G200 HVAC 感測器的具體目標。
A2L感測器應該以多快的速度回應?
特定產品數值有所不同,但德州儀器表示,RDS 的輸出應在規定範圍內。 30秒 直接接觸 25% LFL丹佛斯公司也列出了相關名單。 15秒以內 DST G200 的回應時間。
感測器應該安裝在哪裡?
UL 表示 A2L 冷媒比空氣重,因此感測器通常放置在洩漏的冷媒可以下沉和聚集的地方,通常是在外殼底部附近。
原始設備製造商(OEM)只需要感測器,還是需要完整的緩解系統?
這取決於平台。一些原始設備製造商(OEM)將感測器模組整合到自己的控制板中,而有些則使用具有緩解控制器邏輯和繼電器輸出的更廣泛的冷媒檢測系統。